AlO{sub}x:N/Si(100)界面の熱的安定性評価

摘要

Si基板表面をNH{sub}3雰囲気中で熱窒化(500～700℃)した後、アラン系ガスのCVD(300℃)でAl{sub}2O{sub}3を堆積させ、Al{sub}2O{sub}3/極薄SiN{sub}x/Si(100)スタック構造を形成した。 窒化温度をパラメータとして、700℃O{sub}2熱処理での界面構造変化を全反射赤外吸収分光分析、及びX線光電子分光分析により評価した。700℃窒化膜(厚さ1.3 nm)ではO{sub}2熱処理において、窒化膜表面の数分子層程度が酸化すると共に、窒素原子はシリコン基板界面に拡散することが明らかになった。 窒化温度500℃で形成した厚さ数分子層程度の極薄窒化層において、700℃N{sub}2雰囲中熱処理による撤密化が界面酸化反応に対するバリア性の向上に有効であることがわかった。